福島第一原発がメルトダウンを起こしたのは間違いありません（数百トン規模の燃料デブリが残っているのですから）。
It is beyond doubt that the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant experienced a meltdown (given that several hundred tons of fuel debris remain).
しかし「この原発が暴走して、格納容器そのものが吹き飛んで放射性物質が壊滅的に拡散しなかったのはなぜか」という点については、意外と説明されていません。
However, the question of why the plant did not spiral completely out of control, blowing apart the containment vessel and scattering radioactive materials catastrophically, has not been explained very clearly.
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私自身、ずっと「なぜ格納容器が全壊しなかったんだろう。まさかベントだけで守れたとは思えない」と疑問を持ってきました。
I had long wondered: Why didn’t the containment vessel collapse entirely? Surely it couldn’t have been protected by venting alone.
ところがドラマや解説番組では「ベントによって注水が可能になり、それで危機を回避した」といった単純な図式で描かれている場合が多いのですが、私は「そんな話で片づけられるのか？」とずっと違和感を覚えていたのです。
Yet, in many TV dramas and explanatory programs, it is often portrayed simplistically: “The vent allowed water injection, and that averted the crisis.” I have always felt a nagging sense of disbelief: Could it be that simple?
調べてみると、どうやらこういうことのようです。
After investigating the matter, it appears that the reality is somewhat different.
(1) 原発は「原爆」ではない
(1) A Nuclear Power Plant is Not a Nuclear Bomb
福島第一原発の炉心溶融は「熱暴走」であって「核爆発」ではありません。
The meltdown at Fukushima Daiichi was a thermal runaway, not a nuclear explosion.
核兵器は高濃縮（90%以上）のウランやプルトニウムを爆縮させて一瞬で超臨界にしますが、原発燃料は3～5%程度の低濃縮ウランであり、このような爆縮反応は設計上起こりえません。
Nuclear weapons use highly enriched uranium or plutonium (over 90%) and compress it in an instant to create a supercritical state. Reactor fuel, however, is only 3～5% enriched uranium, and such an implosive chain reaction is structurally impossible.
事故で発生したのは膨大な熱と水素ガスであって、核分裂の爆発的連鎖ではありません。
What occurred during the accident was an immense release of heat and hydrogen gas, not an explosive chain reaction of fission.
また、格納容器が“全壊しなかった理由”は、ベントは必要条件だったが十分条件ではなく、結果的に格納容器は部分的に損傷しつつも全壊を免れた、ということです。
As for why the containment vessel did not “completely collapse”: venting was a necessary condition, but not sufficient in itself. In the end, the ship was partially damaged, yet destruction was avoided.
(2) 連鎖反応が止まった理由
(2) Why the Chain Reaction Stopped
私の疑問は「なぜメルトダウン後に原子炉の反応が暴走し続けなかったのか」でした。答えは、燃料棒の幾何学的配置が壊れて臨界を維持できなくなったからです。
My question was: Why didn’t the reactor’s chain reaction continue spiraling out of control after the meltdown? The answer lies in the collapse of the fuel’s geometric arrangement, which made it impossible to sustain criticality.
どうやらその理由は、『メルトダウンで「核分裂に適した最適な核燃料棒の配置」が失われた』ということらしいのです。
Apparently, the meltdown destroyed the “optimal arrangement of fuel rods necessary for fission.”
核分裂反応を安定して続けるには、燃料の配置や形状がきちんと整っている必要があります。
For fission to be sustained, the configuration and geometry of the fuel must remain intact.
しかし、メルトダウンによって燃料棒が溶けて一塊になり、さらに燃料が圧力容器底部に落下し、その結果、中性子が燃料の外に逃げやすくなり、臨界状態を維持できなくなった、ということです。
But in the meltdown, the rods melted into a mass, sinking to the bottom of the pressure vessel. As a result, neutrons could escape more easily, preventing the system from sustaining a critical state.
もっとも、核分裂が止まっても燃料内の放射性核種は崩壊を続け、崩壊熱という形で膨大な熱を出し続けます。事故直後は原子炉の出力の数％規模でしたが、それでも炉心を破壊し続けるには十分でした。
Of course, even after the fission chain reaction stopped, radioactive isotopes within the fuel continued to decay, releasing vast amounts of decay heat. Immediately after the accident, this was several percent of the reactor’s power output, still enough to keep destroying the core.
(3) 冷却を続ける宿命
(3) The Fate of Continuous Cooling
このため、メルトダウンを起こした炉心は、燃料デブリを完全に取り出すまで継続的に水で冷却し続けなければならない運命にあります。
For this reason, the melted core must be continuously cooled with water until the fuel debris is completely removed.
政府と東電は30～40年程度の廃炉を目標にしていますが、実際にはより長期化する可能性も指摘されています。
The government and TEPCO aim to complete decommissioning in 30ー40 years, though many point out it may take much longer.
この冷却水が「汚染水」であり、そこから放射性物質を取り除いたものが「処理水」です。現在海洋放出されているのは「処理水」であって、未処理の汚染水ではありません。
This cooling water becomes “contaminated water.” After radioactive materials are removed, it is called “treated water.” What is being released into the ocean now is the treated water, not the untreated contaminated water.
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今回、私が衝撃を受けているのが、『「メルトダウン」によって、"臨界"が回避された』という、この壮大な物理的な皮肉です。
What shocked me most was this monumental irony of physics: that the meltdown itself prevented criticality.
本来なら「臨界を維持できなくなった」ことは原子炉にとって致命的な崩壊の兆候であるはずです。ところが皮肉にも、この臨界喪失こそが「原発が核分裂の暴走を続けられなかった理由」になりました。
Ordinarily, the inability to sustain criticality should signal catastrophic collapse for a reactor. Yet ironically, that very loss of criticality became the reason the plant could not continue its runaway chain reaction.
炉心が溶け落ち、燃料の幾何学的配置が崩れ、中性子が外に逃げてしまったからこそ、連鎖反応は自然に途絶したのです。
Because the core melted, its geometric configuration collapsed, and neutrons escaped, the chain reaction ceased on its own.
もちろん、これは「安全に収束した」という意味ではありません。
Of course, this does not mean it “safely came to an end.”
核分裂が止まった後も、放射性物質の崩壊熱は炉心を焼き続け、その熱が冷却水を沸騰させ、水素を発生させ、そして建屋を吹き飛ばしたのです。
Even after fission stopped, decay heat from radioactive materials continued to heat the core, boiling the cooling water, generating hydrogen, and ultimately causing the reactor buildings to blow apart.
つまり「臨界が避けられた」のは事実ですが、その代償として私たちは格納容器損傷と、放射性物質の大気への飛散と、それによる地域の放射能汚染、加えて、大量の汚染水を量産し続けるという、どえらい負債を負わされることになりました。
So, yes, “criticality was avoided.” Still, the price was steep: damaged containment vessels, atmospheric release of radioactive materials, regional contamination, and the perpetual production of enormous volumes of contaminated water —a crushing debt forced upon us.
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ともあれ、
Be that as it may,
現場の作業員の決死の努力の成果を否定するものではありませんが、「原子炉の暴走を止めた主原因が、燃料棒が自壊して臨界を維持できなくなったこと」だったという結論に、私は今、猛烈な虚無感を感じています。
Without denying the life-risking efforts of the on-site workers, I must conclude that the main reason the runaway reaction stopped was that the fuel rods self-destructed and could no longer sustain criticality. That realization fills me with an overwhelming sense of futility.
人類の英知ではなく、物理現象に救われた――そんな身も蓋もない教訓です。
Not human wisdom, but sheer physical phenomena saved us a blunt, unsentimental lesson.
―― 日本国内において、生涯で2～3回は原発事故に遭遇し、最低1回は放射能汚染被害を受ける